전압 승수 란 무엇입니까?
전압 배율기는 전압을 곱하거나 높이고 AC를 DC로 변환하는 다이오드와 커패시터로 구성된 전기 회로를 말하며 전압의 곱셈과 전류의 정류는 다음을 사용하여 수행됩니다. 전압 배율 . AC에서 DC 로의 전류 정류는 다이오드에 의해 달성되고 전압 증가는 커패시터에 의해 생성 된 높은 전위를 추진하여 입자의 가속에 의해 달성됩니다.
전압 승수
다이오드와 커패시터의 조합은 기본 전압 배율기 회로를 만듭니다. AC 입력은 커패시터에 의한 전류 및 입자 가속의 정류가 증가 된 전압 DC 출력을 제공하는 전원에서 회로에 제공됩니다. 출력 전압은 입력 전압보다 몇 배 더 높을 수 있으므로 부하 회로가 높은 임피던스를 가져야합니다.
이 전압 배가 회로에서 첫 번째 다이오드는 신호를 수정하고 출력은 반파 정류기로 정류 된 변압기의 피크 전압과 동일합니다. 커패시터를 통한 AC 사인은 추가로 두 번째 다이오드를 달성하고 커패시터가 제공하는 DC의 관점에서 두 번째 다이오드의 출력이 첫 번째 다이오드의 상단에 배치됩니다. 이 라인을 따라 회로의 출력은 변압기 피크 전압의 두 배이며 다이오드 강하가 적습니다.
거의 모든 변수의 전압 배율기 용량을 제공하기 위해 다양한 회로 및 아이디어에 액세스 할 수 있습니다. 하나의 정류기를 대체 장치 위에 놓고 정전 용량 결합을 사용하는 동일한 규칙을 적용하면 일종의 단계 시스템이 발전 할 수 있습니다.
전압 배율기 분류 :
전압 배율의 분류는 입력 전압 대 출력 전압의 비율을 기반으로합니다.
- 전압 배가
- 전압 삼중
- 전압 4 배
전압 배가 :
전압 배가 회로는 두 개의 다이오드와 두 개의 커패시터로 구성되며, 다이오드-커패시터 회로의 각 조합은 포지티브 및 네거티브 변경을 공유하며 두 커패시터를 연결하면 주어진 입력 전압에 대해 두 배의 출력 전압이 발생합니다.
전압 더블
마찬가지로 다이오드-커패시터 조합의 각 증가는 입력 전압을 곱합니다. 여기서 전압 Tripler는 Vout = 3V이고 전압 4 배는 Vout = 4V입니다.
출력 전압 계산
전압 배율기의 경우 출력 전압 계산은 전압 조정 및 백분율 리플이 중요하다는 점을 고려하여 중요합니다.
Vout = (sqrt 2 x Vin x N)
어디
Vout = N 단계 전압 배율기의 출력 전압
N = 아니오. 단계 수 (콘덴서 수를 2로 나눈 값).
출력 전압의 응용
- 음극선 관
- X-ray 시스템, 레이저
- 이온 펌프
- 정전기 시스템
- 여행 웨이브 튜브
예
230V의 입력에 2.5Kv 출력 전압이 필요한 시나리오를 고려해보십시오.이 경우 D1-D8이 다이오드를 제공하고 100uF / 400v의 커패시터 16 개를 연결해야하는 다단계 전압 배율기가 필요합니다. 2.5Kv 출력.
공식 사용
Vout = sqrt 2 x 230 x 16/2
= sqrt 2 x 230 x 8
= 2.5Kv (대략)
위의 방정식에서 16/2는 커패시터가 없음을 나타냅니다. / 2는 스테이지 수를 제공합니다.
2 실용적인 예
1. AC 신호에서 고전압 DC를 생성하는 전압 배율기 회로의 작동 예.
전압 승수 회로를 보여주는 블록 다이어그램
이 시스템은 8 단계 전압 배율 장치로 구성됩니다. 커패시터는 전하를 저장하는 데 사용되는 반면 다이오드는 정류에 사용됩니다. AC 신호가 적용되면 각 커패시터에 전압이 발생하며 이는 각 단계에서 약 두 배가됩니다. 따라서 1의 전압을 측정하여성전압 배가 단계와 마지막 단계, 우리는 필요한 높은 전압 . 출력은 매우 높은 전압이므로 간단한 멀티 미터로는 측정 할 수 없습니다. 이러한 이유로 전압 분배기 회로가 사용됩니다. 전압 분배기는 직렬로 연결된 10 개의 저항으로 구성됩니다. 출력은 마지막 두 저항을 통해 이루어집니다. 따라서 얻은 출력에 10을 곱하여 실제 출력을 얻습니다.
2. 마르크스 생성기
솔리드 스테이트 전자 장치의 개발과 함께 솔리드 스테이트 장치는 펄스 전력 응용 제품에 점점 더 적합 해지고 있습니다. 펄스 전력 시스템에 소형화, 신뢰성, 높은 반복률 및 긴 수명을 제공 할 수 있습니다. 반도체 장치를 사용하는 펄스 발전기의 등장은 기존 구성 요소의 한계를 없애고 펄스 전력 기술이 상용 응용 분야에서 널리 사용될 것을 약속합니다. 그러나 현재 사용 가능한 MOSFET 또는 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 솔리드 스테이트 스위칭 장치의 정격은 최대 몇 킬로 볼트입니다.
“p 및 n형 반도체 ”
대부분의 펄스 전력 시스템은 훨씬 더 높은 정격 전압을 요구합니다. Marx 변조기는 아래와 같이 전압 곱셈을위한 고유 한 회로입니다. 전통적으로 스파크 갭을 스위치로, 저항을 아이솔레이터로 사용했습니다. 따라서 반복률이 낮고 수명이 짧으며 비효율적이라는 단점이있었습니다. 본 논문에서는 전력 반도체 스위치와 Marx 회로의 장점을 결합한 반도체 소자를 이용한 Marx 발생기를 제안한다. 플라즈마 소스 이온 이식 (PSII) [1] 및 다음 요구 사항을 위해 설계되었습니다. 
MOSFET을 사용하는 최신 Marx 생성기
전압 및 시간을 읽으려면 CRO 화면 정렬을 참조하십시오.
- 위의 저전압 데모 장치에서 A 지점에서 15V, 50 % 듀티 사이클의 입력이 접지와 관련하여 (–Ve) 있음을 알 수 있습니다. 따라서 고전압 트랜지스터는 고전압에 사용되어야합니다. 이 시간 동안 모든 커패시터 C1, C2, C4, C5는 C에서 볼 때 각각 최대 12 볼트까지 충전됩니다.
- 그런 다음 적절한 스위칭 사이클 C1, C2, C4, C5를 통해 MOSFET을 통해 직렬 연결됩니다.
- 따라서 우리는 지점 D에서 12 + 12 + 12 + 12 = 48V의 (-Ve) 펄스 전압을 얻습니다.
마르크스 발생기의 응용 – 마르크스 발생기 원리에 의한 고전압 DC
마르크스 제너레이터 원리에서 알 수 있듯이 커패시터는 병렬로 배열되어 충전 된 다음 직렬로 연결되어 고전압을 발생시킵니다.
이 시스템은 50 % 듀티 사이클로 출력 펄스를 제공하는 불안정 모드에서 작동하는 555 타이머로 구성됩니다. 이 시스템은 총 4 단계의 곱셈 단계로 구성되며 각 단계는 커패시터, 2 개의 다이오드, MOSFET으로 구성된 스위치입니다. 다이오드는 커패시터를 충전하는 데 사용됩니다. 에서 높은 맥박 555 시간 운영 다이오드와 광 분리기는 차례로 각 MOSFET에 트리거링 펄스를 제공합니다. 따라서 커패시터는 공급 전압까지 충전 될 때 병렬로 연결됩니다. 타이머의 낮은 로직 펄스는 MOSFET 스위치가 오프 상태가되게하고 따라서 커패시터는 직렬로 연결됩니다. 커패시터가 방전되기 시작하고 각 커패시터의 전압이 추가되어 입력 DC 전압보다 4 배 더 많은 전압이 생성됩니다.
